關(guān)于隧道接觸網(wǎng)槽道快速定位施工及應(yīng)用

白雄

中鐵隧道股份有限公司，中國·河南 鄭州 450000

隧道接觸網(wǎng)；槽道；快速施工

1 工程概況

1.1 槽道簡介

選用的槽型滑道為預(yù)埋式槽道，是一種按照設(shè)計(jì)要求位置在襯砌臺車上開孔，采用配套的T 型螺栓固定在臺車模板上，待澆筑完襯砌混凝土后，松開螺栓，收回模板脫模的施工工藝。槽道主要起到固定接觸網(wǎng)吊柱、附加導(dǎo)線懸掛的作用，并將包括接觸網(wǎng)、接觸柱由于自重而產(chǎn)生的靜載和列車行駛中與接觸網(wǎng)摩擦產(chǎn)生的動載通過槽道傳遞給混凝土[1]。

1.2 槽道的分類

槽道共計(jì)分為：A、B、D、F、G 類弧形槽道，C、E 類弧形帶齒槽道。具體布置如圖1所示。

1.3 槽道適用范圍

適用于高速鐵路隧道施工中，接觸網(wǎng)吊柱及附加導(dǎo)線懸掛；槽道與隧道二次襯砌整體澆注，吊柱和附加導(dǎo)線底座采用T 型螺栓連接。

圖1 槽道在隧道輪廓的位置圖

2 目前槽道施工狀況及要求

2.1 目前施工現(xiàn)狀通病

常規(guī)方法，槽道安裝過程復(fù)雜，并且施工時間較長，施工質(zhì)量無保證，槽道達(dá)不到快速施工，導(dǎo)致襯砌步距和業(yè)主內(nèi)定步距逼近，整體影響隧道的施工進(jìn)度，常規(guī)接觸網(wǎng)隧道施工缺點(diǎn)明顯，過程繁瑣，導(dǎo)致進(jìn)度緩慢，具體體現(xiàn)為安裝速度慢、作業(yè)空間小、槽道安裝不精確、現(xiàn)場復(fù)核方法少、存在相關(guān)的質(zhì)量缺陷（槽道施工后存在縱向和橫向偏差大、槽道施工后嵌入深度控制不到位、槽道的成品質(zhì)量保護(hù)不到位，泡沫填充、T 型螺栓拆去循環(huán)利用不到位）。

2.2 驗(yàn)標(biāo)及業(yè)主要求

就目前高速鐵路標(biāo)準(zhǔn)化管理示范管理工程而言，高鐵350km/h 的設(shè)計(jì)時速，對于隧道接觸網(wǎng)槽道施工的準(zhǔn)確度和精確度高之甚高，為確保后期隧道順利通車，業(yè)主對隧道接觸網(wǎng)槽道的要求嚴(yán)格謹(jǐn)慎，相對于目前的要求，隧道接觸網(wǎng)槽道施工將是面臨的一大考驗(yàn)。針對目前業(yè)主要求，及目前常規(guī)的施工方法，相關(guān)人員進(jìn)行開會研究相關(guān)措施，經(jīng)過一系列的改進(jìn)和實(shí)施，確保了槽道的快速施工及安裝質(zhì)量。

3 接觸網(wǎng)槽道快速施工的措施及相關(guān)要求

根據(jù)常規(guī)方法進(jìn)行總結(jié)，針對性的對常規(guī)方法進(jìn)行有計(jì)劃的采取相關(guān)措施，爭取實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)槽道的快速施工，針對常規(guī)的安裝速度慢、作業(yè)空間小、槽道安裝不精確、現(xiàn)場復(fù)核方法少、存在相關(guān)的質(zhì)量缺陷（槽道施工后存在縱向和橫向偏差大、槽道施工后嵌入深度控制不到位、槽道的成品質(zhì)量保護(hù)不到位，泡沫填充、T 型螺栓拆去循環(huán)利用不到位）采取一系列措施進(jìn)行改進(jìn)。

3.1 槽道定位前的準(zhǔn)備

（1）檢查槽道內(nèi)發(fā)泡填充物的完整狀態(tài)，如有殘缺，應(yīng)進(jìn)行填充；

（2）依據(jù)臺車模板上槽道的設(shè)計(jì)要求位置，在模板臺車的相應(yīng)位置準(zhǔn)確劃出定位線，依據(jù)槽道的類型在臺車上開定位孔，準(zhǔn)確開螺栓二次定位孔，孔為45mm×25mm 的矩形孔，如圖1所示，長度大于等于2.5m 的槽道設(shè)置三個孔，在兩端及中間開孔，長度小于等于1.5m 的槽道開兩個孔，槽道兩端開孔。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求控制槽道距臺車邊緣的距離，外邊槽道距施工縫的距離不得小于100cm?；⌒尾鄣蓝ㄎ豢撞簧儆? 個，直埋槽道定位孔不少于2 個；

圖1 襯砌臺車割孔

（3）對于2 根一組的槽道，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求的槽道平行間距，將槽道擺放至自行設(shè)計(jì)的工裝上（見圖2）進(jìn)行初步固定，把2 根槽道安放到工裝上，其中槽道的一端與工裝的基準(zhǔn)面對齊，檢查槽道之間的間距，焊接兩根槽道的連接鋼筋并加焊槽道定位斜筋，焊接成槽道組，避免在灌注混凝土?xí)r槽道發(fā)生移位；

圖2 槽道安裝工裝平面圖

（4）開孔原則：根據(jù)槽道長度、型號、臺車長度盡量減少臺車模板的開孔數(shù)量。先用全站儀測量出中心線位置，再用鋼尺畫出定位基準(zhǔn)線，測量槽道間距用氧焊切割T 型螺栓定位孔，機(jī)械隊(duì)配備技術(shù)好的工人在測量組標(biāo)記的位置進(jìn)行割孔，孔為45mm×25mm 的矩形孔?，F(xiàn)場情況表明：對于A/C/E/F型槽道割孔為3個，分別在槽道兩端位置和中間位置，對于B/D/G 型槽道割孔為2 個，分別在槽道兩端位置；

（5）兩根槽道與扁鋼焊接好后再用直徑為16 或以上的鋼筋與扁鋼焊接，如圖3所示，焊接要求參照綜合接地系統(tǒng)要求執(zhí)行，焊接成槽道組；

圖3 槽道焊接及接地鋼筋焊接

（6）槽道組上的環(huán)向接地鋼筋長度需垂到其下方臺車天窗位置，槽道組通過T 形螺絲與臺車連接（見圖4）。

圖4 接觸網(wǎng)槽道及接地鋼筋安設(shè)圖

3.2 安裝工序時間長的改進(jìn)措施

（1）土工布和防水板安設(shè)合格后，測量組精確定位槽道在襯砌臺車上的位置；

（2）將襯砌臺車推至鋪設(shè)好防水板的位置，便于給襯砌臺車找到充足的空間（臺車行駛的軌道長度大于3 倍的臺車長度）；

（3）襯砌臺車向前行走至未綁扎鋼筋的地方，收縮襯砌臺車的液壓油缸至最低，收縮后的臺車表面與二襯內(nèi)層鋼筋網(wǎng)之間的距離只有25～30cm；

（4）利用襯砌鋼筋和液壓油缸收縮位置進(jìn)行接觸網(wǎng)槽道的快速安裝，襯砌厚度約為40～50cm，就是我們要利用的60～70cm 的空間，這樣空間再次增大，足夠一個人進(jìn)去安裝定位槽道；

（5）大空間保證槽道能夠快速安裝和槽道的加固，利用大空間將接觸網(wǎng)槽道固定在襯砌臺車上，鎖緊T 形螺絲，讓槽道組與臺車固定為一體，保證槽道和襯砌臺車模板緊貼；

（6）接觸網(wǎng)槽道緊固后再次將襯砌臺車推至已澆筑完的襯砌混凝土位置，開始襯砌鋼筋綁扎。

3.3 槽道安裝不精確的改進(jìn)措施

（1）測量組在已經(jīng)定位編制好的鋼筋上面利用襯砌施工縫位置在襯砌鋼筋上面對槽道位置進(jìn)行二次定位，標(biāo)記相關(guān)槽道的位置。（標(biāo)記位置和槽道的T 型螺栓或者襯砌臺車割孔位置相對應(yīng)）；

（2）質(zhì)檢員在報檢過程中，使用肉眼或者使用激光筆對襯砌鋼筋上標(biāo)注的槽道位置和襯砌臺車上安裝好的槽道進(jìn)行復(fù)核校對，確保定位準(zhǔn)確無誤；

（3）預(yù)埋槽道的錨釘與二襯鋼筋沖突時，不允許切斷錨釘，需要局部調(diào)整二襯鋼筋間距來解決；

（4）平行于線路的槽道為直型槽道，垂直于線路的槽道為弧形槽道，其弧度與該處隧道斷面的弧度相同。

3.4 現(xiàn)場增加復(fù)核方法

（1）襯砌混凝土拆模后，由測量組再次對已經(jīng)完成施工的接觸網(wǎng)槽道進(jìn)行復(fù)核，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確認(rèn)槽道施工后是否存在偏差；

（2）如存在偏差，根據(jù)偏差的值合理對下一組施工過程中的相關(guān)工序進(jìn)的質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，保證施工后偏差值達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。如不存在偏差，說明工序質(zhì)量已得到保障。

3.5 存在的相關(guān)質(zhì)量缺陷的改進(jìn)措施

（1）槽道嵌入混凝土的位置符合設(shè)計(jì)要求，允許偏差為不大于5mm；

（2）單根槽道傾斜誤差為不大于3mm，在槽道施工時不容許出現(xiàn)整體扭曲誤差；

（3）兩根槽道焊接成為一個整體后再澆注于混凝土中，順線路方向偏轉(zhuǎn)只容許同時產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)誤差，不允許兩根槽道各向兩邊岔開等情況，槽道組間（吊柱跨距、附加導(dǎo)線）的定位誤差為100mm；

（4）所有槽道的預(yù)埋金屬體應(yīng)接地，接觸網(wǎng)基礎(chǔ)附近的縱向結(jié)構(gòu)鋼筋作為接地鋼筋與接觸網(wǎng)基礎(chǔ)槽道的錨釘焊接，焊縫要飽滿，焊接長度要符合要求。根據(jù)接地要求，將槽道和環(huán)向接地鋼筋進(jìn)行可靠焊接，檢測槽道貫通電阻，貫通性合格后方可進(jìn)入下道工序。槽道錨桿與防閃絡(luò)接地鋼筋焊接方法：因槽道在臺車上安裝完成就位后，槽道錨桿與鋼筋很難焊接，為了確保電氣化接地滿足設(shè)計(jì)要求，采用φ16 鋼筋首先把槽道按照設(shè)計(jì)要求通過焊接組合在一起，再把組合好的槽道固定在襯砌臺車上，經(jīng)過檢查確定槽道位置準(zhǔn)確合格后，臺車就位。臺車就位后，槽道焊接鋼筋與環(huán)向防閃絡(luò)接地鋼筋通過“L”型鋼筋進(jìn)行可靠焊接（見圖5）；

圖5 槽道接地“L”型鋼筋焊接圖

（5）需要注意的是鋼筋與槽道錨桿和鋼筋與鋼筋焊接，必須采用“L”型鋼筋焊接可靠；

（6）襯砌臺車脫模后收縮油缸行走臺車過程中及時取出T 型螺栓，將泡沫及時填充；

（7）襯砌臺車脫模后及時清理接觸網(wǎng)槽道表面浮漿，使用自行設(shè)計(jì)的數(shù)字模具對槽道進(jìn)行標(biāo)識及對接觸網(wǎng)槽道進(jìn)行成品保護(hù)。

4 接觸網(wǎng)槽道快速施工的應(yīng)用及總結(jié)

4.1 接觸網(wǎng)槽道的快速施工應(yīng)用

通過鄭萬高鐵9 標(biāo)四分部相關(guān)人員的共同努力，使得隧道接觸網(wǎng)施工在鄭萬高鐵全面推廣應(yīng)用，接觸網(wǎng)槽道施工達(dá)到了一定的快速施工，同時有效的投入到現(xiàn)場的施工生產(chǎn)中，既有效的解決了施工生產(chǎn)的壓力，緩解鄭萬高鐵隧道施工步距壓力，又解決了接觸網(wǎng)槽道的施工質(zhì)量缺陷，使隧道接觸網(wǎng)槽道施工質(zhì)量得到顯著提高。

4.2 施工綜合對比

4.2.1 時間對比

表1 常規(guī)施工和現(xiàn)在施工時間對比表

4.2.2 安裝質(zhì)量控制兩者對比

表2 常規(guī)施工質(zhì)量數(shù)據(jù)

表3 改進(jìn)后施工質(zhì)量數(shù)據(jù)

上述表2和表3對比分析顯示，目前這種方法施工操作更加準(zhǔn)確，槽道定位質(zhì)量更加容易控制。

4.3 目前施工方法的優(yōu)點(diǎn)

（1）安全可靠：槽道安裝全部過程都在非常安全的環(huán)境下進(jìn)行，操作安全可靠；

（2）快速準(zhǔn)確、安裝精度高：和常規(guī)方法相比，每循環(huán)安裝槽道節(jié)省時間約為135min；安裝后的槽道質(zhì)量更加可控，精度更高；

（3）預(yù)埋槽道保證接觸網(wǎng)吊柱的安裝精度、環(huán)向調(diào)整方便；

（4）預(yù)埋槽道接地焊接方便，現(xiàn)場操作空間大，施工時間短；

4.4 特殊問題的處理

4.4.1 槽道位置偏差原因分析及解決辦法

（1）槽道安裝位置偏差主要是由于開孔時定位不準(zhǔn)確產(chǎn)生的，一旦用T 型螺栓固定在襯砌臺車模板上后，槽道就很難再產(chǎn)生位置變動，所以說，在襯砌臺車上開孔時一定要精心量測，不得疏忽大意；

（2）孔位偏差的克服主要通過在臺車模板上開孔位置的精確定位和開孔尺寸的大小來克服。同組槽道內(nèi)兩相鄰槽道中心間距為35cm。為保證開孔位置的精確，一般選擇在臺車未進(jìn)入隧道已經(jīng)對臺車模板進(jìn)行打磨但未進(jìn)行涂刷脫模劑以前，在臺車模板上精確畫出槽道邊線和開孔位置及開孔尺寸，開孔尺寸以能滿足T 形螺栓通過，即比T 形螺栓最小通過尺寸大10mm 為宜，開孔尺寸45mm×25mm 矩形孔，這樣可以減小槽道和臺車模板之間的相對滑動。

4.4.2 槽道的接地問題

槽道是接觸網(wǎng)的基礎(chǔ)，如果槽道沒有與二襯接地鋼筋有效焊接，將會導(dǎo)致二襯綜合接地系統(tǒng)的失敗。槽道綜合接地鋼筋的施工時間在槽道定位后，臺車就位之前。如順序顛倒，施工難度將增大。

5 結(jié)語

為了進(jìn)一步鞏固所取得的成果，項(xiàng)目人員將本次的施工工藝進(jìn)行歸納整理，將施工方法及內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)與完善，形成了隧道接觸網(wǎng)槽道快速定位施工技術(shù)總結(jié)和應(yīng)用，進(jìn)行后期的推廣應(yīng)用，為高速鐵路接觸網(wǎng)槽道施工提供經(jīng)驗(yàn)。同時，為進(jìn)一步完善并鞏固成果，項(xiàng)目人員將不斷的對接觸網(wǎng)槽道施工進(jìn)行再次優(yōu)化及總結(jié)，隨著高速鐵路施工的日益增多，其有關(guān)的理論及試驗(yàn)研究也越來越深入，從總的趨勢來看，接觸網(wǎng)槽道施工在襯砌施工中占據(jù)著主要的工序時間，在高速鐵路施工中占據(jù)至關(guān)重要位置，接觸網(wǎng)槽道的快速施工將會應(yīng)用的范圍越來越廣。